5.2细胞的能量“货币”ATP学案（含解析）

5.2细胞的能量“货币”ATP学案 【学习目标】 1. 通过ATP结构与功能相适应特点的学习，认同物质的结构与功能观; 通过学习ATP和ADP的迅速转化，形成稳态与平衡观；尝试用物质和能量观解释ATP的合成与分解总是伴随着能量的吸收或释放而进行。 2. 基于ATP分子的化学组成及结构特点分析ATP与ADP相互转化的机制，归纳ATP与ADP相互转化过程中能量的来源和去向。 3. 通过实验设计与交流讨论，发展科学探究能力，并养成求真务实的科学态度。 4. 关注ATP在医学、环境科学方面应用，并能主动向他人宣传有关 ATP 的科学知识。 【学习重难点】 1、教学重点 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 2、教学难点 通过ATP与ADP相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 【预习新知】 ATP是一种高能磷酸化合物 1．中文名称：腺苷三磷酸。 2．结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。 3．特点 (1)ATP不稳定的原因是ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。 (2)ATP的水解过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 4．功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 5．ATP的供能机理：ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 ATP与ADP可以相互转化 1．转化过程 (1)ATP转化为ADP ①ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物ADP(腺苷二磷酸)，脱离下来的磷酸基团如果未移给其他分子，就可以成为游离的磷酸(以Pi表示)。 ②反应式：ATPADP＋Pi＋能量。 (2)ADP转化为ATP过程 ①在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP。 ②反应式：ADP＋Pi＋能量ATP。 2．转化过程中能量来源和去向 (1)ADP合成ATP的能量来源 ①绿色植物，既可来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量。 ②动物、人、真菌和大多数细菌，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。 (2)ATP水解成ADP释放的能量去向：各项生命活动。 3．相互转化特点 (1)ATP和ADP相互转化是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的。 (2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的共性。 ATP的利用 1．ATP水解释放的能量用于各项生命活动 (1)实例 (2)ATP为主动运输供能的过程分析 ①Ca2＋主动运输的载体蛋白也是催化ATP水解的，膜内侧的Ca2＋与其载体结合时激活该酶，将ATP水解。 ②ATP水解时，脱离下来的磷酸基团与载体蛋白结合即载体蛋白的磷酸化。 ③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化。 2．ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)吸能反应一般与ATP水解相联系；放能反应一般与ATP合成相联系，示意图如下 (2)能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通。 【易错提示】 （1）ATP能够及时转化成ADP，这有效地保证了细胞内能量的供应（ ） （2）ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP（ ） （3）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的相互转化难以达到动态平衡（ ） 答案：（1）√（2）√（3）× 【巩固训练】 1.ATP是细胞的能量“货币”，关于ATP的叙述错误的是( ) A.含有C、H、O、N、P B.必须在有氧条件下合成 C.胞内合成需要酶的催化 D.可直接为细胞提供能量 2.衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是( ) A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP 3.腺苷三磷酸是一种高能磷酸化合物，下列有关该化合物的叙述，错误的是( ) A.一个ATP分子中含有两个特殊的化学键 B.ATP水解释放磷酸基团可以与其他分子结合 C.细胞中的 ... ...